JPH0334655A

JPH0334655A - モデム装置

Info

Publication number: JPH0334655A
Application number: JP16708089A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yaguchi; 達也矢口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はモデム装置に関し、例えばＧ　ＩＩＴファクシ
ミリ通信等のデジタルデータ通信に使用されるモデム装
置に関するものである。

［従来の技術］デジタル信号データを一般公衆回線（アナログ回線）を
介して伝送する場合、デジタル信号を所望のアナログ信
号に変換したり、その逆変換を行なう変復調装置（モデ
ム装置）が必要になる。

このモデム装置を用いて送信されてきたアナログ信号を
アナログ−デジタル変換器で対応するデジタル信号に変
換し、更に送信側の変調器で変調した信号を復調し、こ
の復調信号をロールオフフィルタによりフィルタリング
することにより元の信号（変調前の信号）に復調される
。

例えば、ＰＳＫ、ＣＡＭ信号等を受信して復調する場合
には、ヒルベルト変換部でヒルベルト変換することによ
りこの復調を行なっていた。従来のこのＰＳＫ、ＱＡＭ
信号の復調に必要なヒルベルト変換部とロールオフフィ
ルタを有する復調回路の構成を第４図に示す。

図中、γ（１）は受信アナログ信号、ブロック２００は
アナログ−デジタル（Ａ″／Ｄ）変換器であり、その出
力は受信離散信号γ（ｎＴｓ）で表わされている。Ａ／
Ｄ変換器２００よりの受信離散信号γ（ｎＴｓ）は、ブ
ロック２０１のヒルベルト変換器　、　（ｎＴｓ）及び
ブロック２０２のヒルベルト変換器　２　（ｎＴｓ）と
のヒルベルト変換ベアによりヒルベルト変換され、互い
に位相が９０°だけシフトされた信号に変換される。

ここで、ヒルベルト変換ベアｈ　＋（ｎＴｓ）　２０１
及びｈ　ｚ（ｎＴｓ）　２０２の詳細を説明する。

ｈ　、　（ｎＴｓ）及びｈ２（ｎＴｓ）のヒルベルト変
換は、一般に次の様な形で表わされる。

ｈ　＋　（ｎＴｓ）　＝　２　ｈ　Ｌ（ｎＴｓ）ｃｏｓ
　ｎ　ω。Ｔ、−・・■ｈ　ｚ（ｎＴｓ）＝　２　ｈ　
ｔ（ｎＴｓ）ｓｉｎ　ｎ　（Ａ）　ＯＴ　ｓ　−■ここ
で、”ｈＬ”は理想ローパスフィルタのインパルスレス
ポンスであり、”、゛の周波数域りでの帯域幅が各周波数°°ω。゛に対して小さいものと
する。なお、”Ｔ、”はサンプリング周期である。

以上の様な条件を満足する時■、■はヒルベルト変換ベ
アとなることが知られている。

実際のデジタル信号処理用プロセッサ（以下ｒＤＳＰＪ
という）においては、ｈＬ（ｎＴｓ）は５０次程度のチ
エビシエフ近似のＦＩＲフィルタで構成されている。

そして、第４図の２０１及び２０２によりヒルベルト変
換され、互いに位相が９０’だけシフトされた信号出力
に対して、乗算器２０３〜２０６で５ｉｎ（ωｃ　ｎＴ
ｓ）及びｃｏｓ（ωｃｎＴｓ）を夫々掛は合わせ、加算
器２０７，２０８で加算することにより、同相成分Ｖ　
、　（ｎＴｓ）及び直交成分Ｖ　ｔ　（ｎＴｓ）が出力
される。この同相成分Ｖ　、　（ｎＴｓ）及び直交成分
Ｖ　２　（ｎＴｓ）は、さらにボーレートサンプラ２０
９及び２１０によりｐ＋　（ｍＴｂ）、ｐ　２　（ｍＴ
ｂ）とさる。そして、それぞれ最後にロールオフフィル
タ２１１゜２１２によってフィルタリングされ、それぞ
れ、ｘ　（＋ｎＴｂ）、ｙ（ｍＴｂ）に変換され、復調
処理が完了することになる。

［発明が解決しようとする課題〕しかしながら上記従来例では、第４図に示されろ様に、
ブロック２０１、ブロック２０２によるヒルベルト変換
のためのたたみ込み演算、ブロック２１１、ブロック２
１２によるロールオフイルタリングのためのたたみ込み
演算を行なわなければならず、非常に多くの演算量を必
要としていた。

更には、ヒルベルト変換フィルタのタップ係数、ロール
オフフィルタリングのタップ係数と、タップ係数記憶用
メモリ数も数多く必要であった。

［課題な一解決するための手段］本発明は上述の課題を解決することを目的として成され
たもので、上述の課題を解決する一手段として以下の構
成を備える。

即ち、復調回路のヒルベルト変換フィルタと該ヒルベル
ト変換フィルタに続くロールオフフィル夕を一体のフィ
ルタで構成する。

［イ乍用］以上の構成において、１種類のフィルタでヒルベルト変
換とロールオフフィルタリングの両方の機能を備えろこ
とにより、フィルタのタップ係数の削減を可能とし、た
たみ込み演算に要していた演算時間を大幅に削減するこ
とができる。

「実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る一実施（９１１の変復調装置（モ
デム）のブロック図であり、図中鎖線で囲んだ部分がＤ
ＳＰ　（デジタル信号処理プロセッサ）で構成される部
分である。

第１図において、１００及び１１８は本実施例のモデム
に接続される送信すべきデジタル信号を発生する送信端
末及び受信端末である。

１０１は、同一データの連続出力を防止するため、送信
データをランダム化するスクランブラ、１０２はスクラ
ンブラ］、　０１かもの信号を１〜リビツト、グイビッ
ト毎等に符号を割り付けるｎ号器、１０３は信号の符号
量干渉を防ぐ波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）
、１０４は波形整形フィルタ１０３よりの信号に対して
所定の変調処理を実行する変調器である。この変調器１
０４での変調方式はデータ転送速度等により多数の方式
があり、例えばその代表的なものに、搬送波の位相を変
化させ゛る位相変調、同周波数を変化させる周波数変調
（ＦＳＫ）、振幅を変化させる振幅変調（ＡＭ）、及び
振幅、位相を変化させる直交振幅変調（ＱＡＭ）がある
。本実施例ではＱ、　Ａ　Ｍ方式を採用している。

この変調器１０４で変調された信号は、アナログ回線で
ある公衆回線等に送出すべく　Ｄ／Ａ変換器１０．５で
アナログ信号に変換され、更にローパスフィルタ１０６
により伝送路の伝送帯域に合致さぜるべく余分な高調波
成分が取り除かれ、伝送路へ送出される。

一方、伝送路よりの伝送信号は、まずその伝送帯域以外
の成分がバンドパスフィルタ１１０で除去され、続いて
ＡＧＣ１１１で受信側で扱う信号レベルに制御され、さ
らにＡ／Ｄ変換器１１２でデジタル信号化される。そし
てデジタル信号化された後、復調器１１３により復調さ
れ、続いて１１４で復調された信号をロールオフフィル
タによりフィルタリングすることにより元の信号（変調
前の信号）に復調される。

ここで、】１５は等花器であり、伝送されてきた受信信
号から伝送中に伝送路で受けた歪成分が除去され、本来
の送信信号が抽出される。

この等止器１１５の出力信号は判定器１１６に送られ、
ここで符号ポインＩ・に判定され、その後復号器１１７
で復号されてデイスクランブラ１１８に送られ、送信側
のスクランブラ１０１でランダム化された信号が元に戻
される。

こうして送信端末１００より出力された送信信号と同様
の信号に戻され、受信端末１１８側に出力される。

以上の構成における本実施例のモデム装置を用いること
により、一般の公衆回線を介して信号の伝送が可能にな
る。

次に、以上の構成における復調器１１３及びロールオフ
フィルタ１１４部の詳細構成を第２図を参照して以下に
説明する。

第２図は、本実施例におけるＰＳＫ、ＱＡＭ信号の受信
に必要なヒルベルト変換フィルタと、ロールオフフィル
タを合体させた復調回路の詳細構成を示す図である。

第２図中、ｒ　（ｔ）は第４図と同様の受信アナログ信
号である。この受信アナログ信号ｒ　（ｔ）はＡ／Ｄ変
換器３００で対応するデジタル信号に変換され、受信離
数信号ｒ　（ｎＴｓ）として出力される。受信離散信号
ｒ　（ｎＴｓ）は、ブロック３０１のｈ　＋　’　（ｎ
Ｔｓ）及びブロック３０２のｈ　２’　（ｎＴｓ）のヒ
ルベルト変換ペアによりヒルベルト変換され、互いに位
相が９０’だけシフトした信号として出力される。

ここで、本実施例におけるヒルベルト変換ペアｈ　＋　
’　（ｎＴｓ）及びｈ　２’　（ｎＴｓ）について詳細
に説明する。

第４図に示した従来のヒルベルトペアにおける２０１．
２０２の上記■、■で示したヒルベルト変換に替わる本
実施例におけるヒルベルト変換ペアｈ　＋　’　（ｎＴ
ｓ）及びｈ　＊　’　（ｎＴｓ）は、次の様に表わされ
る。

ｋｈ　＋’（ｎＴｓ）　＝　２　ｈ　ＲＱＦ　（ｎＴｓ
）　ｃｏｓ　ｎωｏＴｓ・・・■ｈ２°（ｎＴｓ）　＝
　２　ｔｚ＋ｏｒ　（ｎＴｓ）　ｓｉｎ　ｎＷｏ　Ｔｓ
　−■ここで、本実施例における°’ｈ？ｏｇ’”は、
理惣ローパスフィルタでなく、第３図に表わされるロー
ルオフフィルタ特性のインパルスレスポンスであり、ｈ
Ｒａｒの周波数域での帯域幅が角周波数ω。に対して小
さいものとする。また、”　Ｔ　ｓはサンプリング周期
である。

以上の様な条件を満足する時■、■はヒルベルト変換ペ
アとなり、かつロールオフフィルタリングの機能を有す
る。

実際にはｈ　ＲＱＦ　（ｎＴｓ）は、５０次程度のテー
ラ−級数逐次近似法によるＦＩＲフィルタで構成するこ
とができる。

そして、３０１及び３０２によりヒルベルト変換され、
互いに位相が９０°だけシフトされた信号出力に対して
、乗算器３０３〜３０６でそれぞれ５ｉｎ（ωｃ　ｎＴ
ｓ）及びｃｏｓ（ωｅ　ｎＴｓ）を掛は合わせ、加算器
３０７，３０８で加算することにより、同相成分Ｖ　＋
　（ｎＴｓ）及び直交成分Ｖ　、　（ｎＴｓ）が出力さ
れる。この同相成分Ｖ　、　（ｎＴｓ）及び直交成分Ｖ
２（ｎＴｓ）は、さらにボーレートサンプラ３０９及び
３１０によりサンプルされ、ｘ　（ｍＴｂ）　、　５’
　（ｍＴｂ）に変換され、復調処理が完了することにな
る。

次に、本実施例のヒルベルト変換フィルタ、ロールオフ
フィルタ合体形復調フィルタに使用されるフィルタの周
波数特性を、第３図を参照して説明する。

第３図はロール率ｒ＝５の場合であり、ＨＲＯパω）はロール率を用いて以下の様に表わすことができる。

Ｈ，１ｏＦ（ω）Ｔ　；０≦ω≦−（１−ｒ）従って、ｏｏｐ（ｎＴｓ）としてフーリエ変換した時に、上記の周波数特性を持つインパルスレスボンスを用いて
フィルタを構成すれば良い。

以上説明した様に本実施例によれば、デジタル処理系通
信に使用されるモデム装置の復調部の、ヒルベルト変換
用フィルタと、続くロールオフフィルタを合体させ、１
種類のフィルタでヒルベルト変換とロールオフフィルタ
リングの両方の機能を備えることにより、たたみこみ演
算の大幅な削減と、フィルタタップ係数の係数メモリの
大幅な削減が図れ、より少ないフィルタ係数メモリで高
速復調処理を実現する復調回路が提供できる。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、復調部のヒルベルト
フィルタと接続のロールオフフィルタを合体させ、復調
フィルタを１種類のフィルタで実現したことにより、た
たみこみ演算の大幅な削減と、フィルタタップ係数の係
数メモリの大幅な削減が図れ、より少ないフィルタ係数
メモリで高速復調処理を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のブロック図、第２図は
本実施例の復調部におけるヒルベルト変換用フィルタと
ロールオフフィルタを合体させた復調回路の詳細構成を
示す図、第３図は本実施、例のヒルベルト変換フィルタ、ロール
オフフィルタ合体形復調フィルタに使用されるフィルタ
の周波数特性を示す図、第４図は従来の復調部におけるヒルベルト変換用フィル
タとロールオフフィルタの詳細構成を示す図である。図中、１００・・・送信端末、１０１・・・スクランブ
ラ、１０２・・・符号器、１０３・・・パルス整形７１
′ル夕、１０４・・・変調器、１０５・・・Ｄ／Ａ変換
器、１０６・・・ローパスフィルタ、１１０・・・バン
ドパスフィルタ、１１］・・・ＡＧＣ，１１２，２００
゜３００・・・Ａ／Ｄ変換器、１１３・・・復調器、１
１４．２１１，２１２・・・ロールオフフィルタ、１１
５・・・等代難、１１６・・・判定器、１１７・・・復
号器、１１８・・・デイスクランブラ、１１９・・・受
信端末である。

Claims

【特許請求の範囲】

　復調回路のヒルベルト変換フィルタと該ヒルベルト変
換フィルタに続くロールオフフィルタを一体のフィルタ
で構成したことを特徴とするモデム装置。